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Das Verhalten von Gasportionen bei Druck- und Temperaturänderungen

$\Box\!\!\!\!V_{\arabic{iversuch}}$

Kolbenprober

B:

1. Temperaturveränderung:
   • Erwärmung: $\Rightarrow$ Volumenausdehnung ( $T\uparrow \to V\uparrow$)
   • Abkühlung: $\Rightarrow$ Volumenverkleinerung ( $T\downarrow \to V\downarrow$)
2. Druckänderung:
   • Erhöhung: $\Rightarrow$ Volumenverminderung ( $p\uparrow \to V\downarrow$)
   • Erniedrigung: $\Rightarrow$ Volumenvergrößerung ( $p\downarrow \to V\uparrow$)

Alle Gase verhalten sich gleich. $\Rightarrow$ Ideale Gasgesetz:

$$\frac{p_0\cdot{}V_0}{T_0} = \frac{p_1\cdot{}V_1}{T_1}$$

• Berechnung des Volumens einer Gasportion:
  Das Volumen einer Gasportion beträgt bei $35 \ensuremath{^\circ}C$ und $115kPa$ $462ml$. Welches ist das Volumen unter Normaldruck bei $0 \ensuremath{^\circ}C$?

  geg.:

  $p_0=115kPa; V_0=462ml; T_0=35\ensuremath{^\circ}C=273K+35K=308K; p_1=101kPa; T_1=0\ensuremath{^\circ}C=273K;$

  gs.:

  $V_1;$

  Lsg.:

  $V_1=\frac{p_0\cdot{}V_0\cdot{}T_1}{T_0\cdot{}p_1}=466ml$

• Erhitzen eines Kolbenprober mit $70ml$ Wasserstoffgas von $20 \ensuremath{^\circ}C$ auf $60 \ensuremath{^\circ}C$.

  Lsg.:

  $V_1=\frac{p_0\cdot{}V_0\cdot{}T_1}{T_0\cdot{}p_1}=\frac{101kPa\cdot{}70ml\cdot{}333K}{293K\cdot{}101kPa} \approx 79,6ml$

• Hausaufgabenverbessung:

  geg.:

  $m_A($S$)=32,0u; m_A($Cu$)=63,5u; m($S$)=0,252g; m($Cu$)=1g;$

  gs.:

  $\frac{N(\text{Cu})}{N(\text{S})}$

  Lsg.:

  $\frac{m(\text{Cu})}{m(\text{S})}=\frac{N(\text{Cu})\cdot{}m_A(\text{Cu})}{N(\text{S})\cdot{}m_A(\text{S})}$ $\Rightarrow$ $\frac{N(\text{Cu})}{N(\text{S})}=\frac{m(\text{Cu})\cdot{}m_A(\text{S})}{m(\text{S})\cdot{}m_A(\text{Cu})}$ $\Rightarrow$ $\frac{2}{1}$ $\Rightarrow$ Cu$_2$S

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